Colector de vid solar

Pentru a maximiza utilizarea surselor alternative de energie în viața de zi cu zi este o sarcină cheie pe care mințile inginerești lucrează constant. Și în această chestiune au obținut rezultate semnificative, introducând în mod regulat toate dispozitivele noi care fac posibilă organizarea unei existențe confortabile, sub rezerva unei reduceri semnificative a consumului de electricitate tradițională. Una dintre aceste evoluții interesante este colectorul solar de vid. Familiarizarea cu dispozitivul și principiul de funcționare a echipamentului va ajuta la cunoașterea mai bună a meritelor sale și la decizia scopului în viața de zi cu zi..

Numirea și amenajarea echipamentului ↑

Designul colectoarelor solare este foarte diferit. Aceasta poate fi încălzitoare plate sau vid, precum și echipamente în care aerul este utilizat ca purtător de căldură în loc de apă. Vom profita de modificarea vidului în detaliu, deoarece acest tip de colector solar are o eficiență ridicată și o serie de alte avantaje incontestabile..

Scopul colectorului de vid, a cărui activitate se bazează pe conversia radiației solare în energie termică, are o gamă variațională largă. Cea mai mare cerere este observată atunci când este necesară încălzirea apei în volume semnificative. Un pas mai jos este obiectivul organizării încălzirii spațiului prin instalarea echipamentelor solare sub forma unui colector de vid. El poate încălzi apa din piscină sau poate oferi o pardoseală caldă în sezonul rece. Un aspect important al funcționării colectorului solar este prietenia ecologică și siguranța acestuia..

Principala diferență între încălzitoarele cu vid și alte modele de colectoare solare este prezența tuburilor de sticlă fixe pe panoul de bază. Ca material, se folosește sticla borosilicată, caracterizată prin rezistență crescută și păstrarea proprietăților optice pe o perioadă lungă de timp. Pentru acoperire, se folosește o substanță specială, care asigură atracția luminii solare. Un produs mai mic este situat în interiorul tubului mai mare, spațiul dintre ele este umplut cu vid.

În partea de jos a tubului se află un lichid special, care sub influența energiei solare este transformat în abur și se ridică, asigurând astfel încălzirea uniformă a apei în galeria de vid. Dispozitivul de echipamente este prezentat în diagrama de mai jos:

Principiul de lucru ↑

Prezența în proiectarea compartimentului de vid asigură funcționarea colectorului solar pe principiul unui termos. Elementele de bază ale echipamentului includ în principal următoarele părți:

• colector;
• un acumulator de căldură; un rezervor de apă acționează adesea în rolul său;
• circuit schimbător de căldură;
• senzori de temperatura;
• receptor.

Analizăm în detaliu funcțiile fiecărei părți. Receptorul este realizat din cupru izolat cu o metodă de poliuretan. O protecție suplimentară este asigurată de acoperirea din aluminiu anodizat. Prin intermediul acesteia, energia termică este furnizată. Dacă este detectată o defecțiune la receptor, procedura de înlocuire se desfășoară fără probleme, nu necesită scurgerea lichidului de la schimbătorul de căldură.

La sfârșitul tuburilor de vid ale colectorului solar și pe spatele dispozitivului de încălzire, sunt instalați senzori de temperatură. Pe baza indicatorilor lor, pompa de circulație este acționată.

Principiul de funcționare a încălzitorului solar este următorul:

• Un lichid care nu îngheață acționează ca un lichid de răcire, care, trecând prin zona superioară a echipamentului, absoarbe energia termică generată de vârfurile speciale din aliaje de cupru.
• Ca urmare a aplicării mecanismului bobinei în acționarea colectorului solar de vid, lichidul este încălzit.
• Transferul de căldură într-un ciclu închis se realizează până când gradul lichidului în sine este mai mare decât temperatura apei din rezervorul de stocare.

Factorii care determină perioada de funcționare a unui astfel de sistem sunt indicatorii de temperatură ai atmosferei și durata orelor de zi..

Depozitele de vid care utilizează energia luminii solare vin în alimentare directă și indirectă de căldură. Prima versiune a colectoarelor de vid este caracterizată prin utilizarea apei ca lichid de răcire, deci este denumită echipament sezonier alimentat cu energie solară. În cel de-al doilea caz, este posibilă funcționarea pe tot parcursul anului.

Caracteristici de instalare ↑

Respectarea recomandărilor pentru instalarea unui colector de vid este cheia funcționării extrem de eficiente a încălzitorului solar. Locația corectă asigură încălzirea lichidului în sezonul rece cu 50-60%, pentru perioada de vară această cifră este de 100%.

În aceste scopuri, conductele din oțel sau polimer galvanizat nu sunt adecvate. Oțelul inoxidabil sau cupru este materialul optim. Deci, la ce ar trebui să acordați atenție:

• Când este montat pe acoperișul structurilor, unghiul de înclinare a colectorului de vid către orizont este egal cu latitudinea geografică a zonei.
• Amplasarea în spațiile deschise a unui încălzitor solar trebuie efectuată în apropierea clădirilor care consumă căldură.
• Factorii de umbrire ar trebui să fie excluși.
• Colectorii solari obțin o eficiență maximă atunci când unghiul de incidență al razelor solare este de 90^despre.

Cu toate acestea, este dificilă atingerea acestei afecțiuni datorită mișcării constante a încălzitorului vid în raport cu lumina soarelui. Soluția ideală la această problemă este instalarea unui colector mobil care menține unghiul de înclinare necesar datorită funcției de rotație din spatele soarelui. Dar costul unui astfel de echipament este prohibitiv de mare, de aceea este mult mai profitabil să funcționeze colectoare de vid mai simple din punct de vedere tehnic.

Atunci când aleg un unghi de înclinare, acestea sunt ghidate de scopul principal al încălzitorului solar, în timp ce direcția spre sud este selectată. Abaterea maximă nu trebuie să depășească 30^despre. În regiunile nordice, instalarea unui colector de vid se realizează aproape vertical. Astfel de dispozitive sunt eficiente în sezonul de iarnă, deoarece folosesc lumina reflectată de stratul de zăpadă. Uneori, colectoarele solare sunt fixate pe pereții caselor, primind următoarele avantaje:

• ușurință de întreținere;
• acumularea mai mică de praf, în mod corespunzător îngrijirea mai ușoară;
• riscul de deteriorare în timpul grindinei este redus la minimum;
• fixarea scăzută a colectorului de vid în raport cu rezervorul cu fluidul încălzit crește viteza de convecție, necesitatea unui sistem activ dispare.
• Colectorul solar montat pe perete în vid reduce pierderea de căldură în cameră, reducând nevoia de energie suplimentară pentru încălzire.

Avantajele colectoarelor de vid ↑

Funcționarea neîntreruptă a echipamentelor de vid solar este asigurată de dispozitive izolate. Aceasta permite întregului sistem să funcționeze la temperaturi de până la -40^despreC. În acest caz, dispozitivul cu rezervorul de depozitare este amplasat separat, conectându-se la partea principală a colectorului de vid folosind produse metalice laminate.

Funcționarea automatizată a dispozitivelor indirecte ale colectorului de vid este asigurată de controlere, pompa asigură circulația de lichid neîntreruptă în sistem. Printre avantajele colectoarelor solare de vid se numără următoarele elemente:

• eficiență ridicată pe vreme noroasă sau temperaturi subzero;
• instalarea proiectării echipamentelor de vid nu necesită abilități speciale;
• rezistența încălzitorului solar la influențele negative asupra mediului;
• perioadă lungă de funcționare.

Singura povară poate fi costul ridicat al unui încălzitor solar, dar datorită duratei de viață îndelungate, investiția va plăti în viitorul apropiat, oferind economii semnificative în costurile energetice..

• Colector solar pentru apă
• Colector solar: dispozitiv și principiu de funcționare
• Cum se face un colector solar de apă